Adsorption and Complexing Properties of Silica Modified with β-Cyclodextrin

Abstract

The sorption of cadmium (II) cations on the surface of amorphous macroporous silicas chemically modified with β-cyclodextrin and its functional derivatives has been studied. It was shown that sorption of cadmium (II) follows the Frendlich isotherm for heterogeneous surface. Analysis of sorption kinetic curves in the framework of the Lagergren kinetic model for reactions of pseudo-first and pseudo-second order shows that two parallel processes take place on the surface of β-cyclodextrin-containing silicas. It has been proved that significant increasing of cadmium (II) nitrate sorption is a result of uncharged supramolecular structures formation on the surface of silicas modified with β-cyclodextrins. The chemical composition of these supramolecular structures correlates with the polarizability of functional substituents of β-cyclodextrins.

Вивчено сорбцію катіонів кадмію (II) на поверхні аморфних макропористих кремнеземів, хімічно модифікованих β-циклодекстрином та його функціональними похідними. Показано, що сорбція кадмію (II) відповідає ізотермі Фрейндліха для гетерогенної поверхні. Аналіз кінетичних кривих сорбції у рамках кінетичної моделі Лагергрена для реакцій псевдопершого і псевдодругого порядку показує, що на поверхні β-циклодекстринвмісних кремнеземів відбувається два паралельні процеси. Доведено, що істотне збільшення сорбції нітрату кадмію (II) є результатом формування незаряджених супрамолекулярних структур на поверхні кремнеземів, модифікованих β-циклодекстринами. Хімічний склад цих супрамолекулярних структур корелює з поляризацією функціональних замісників β-циклодекстринів.

Изучена сорбция катионов кадмия (II) на поверхности аморфных макропористых кремнеземов, химически модифицированных β-циклодекстрином и его функциональными производными. Показано, что сорбция кадмия (II) соответствует изотерме Фрейндлиха для гетерогенной поверхности. Анализ кинетических кривых сорбции в рамках кинетической модели Лагергрена для реакций псевдопервого и псевдовторого порядка показывает, что на поверхности β-циклодекстринсодержащих кремнеземов осуществляется два параллельных процесса. Доказано, что существенное увеличение сорбции нитрата кадмия (II) является результатом образования незаряженных супрамолекулярных структур на поверхности кремнеземов, модифицированных β-циклодекстринами. Химический состав этих супрамолекулярных структур коррелирует с поляризуемостью функциональных заместителей β-циклодекстринов.